package com.demo.circlearrayqueue;

import com.sun.jmx.remote.internal.ArrayQueue;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author gy
 * @date 2022/8/20
 */
public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CircleQueue queue = new CircleQueue(4); // 说明：设置4，其队列的有效数据最大是3
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        // 输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列去除数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e);
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
            }
        }
        System.out.println("程序退出~~");
    }

}
/**
 * 使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue
 */
class CircleQueue {
    private final int maxSize; // 表示数组的最大容量
    /**
     * front 变量的含义做一个调整：front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]
     * front 的初始值 = 0
     */
    private int front; // 队列头
    /**
     * rear 变量的含义做一个调整：rear指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个空间
     * rear的初始值 = 0
     */
    private int rear; // 队列尾
    private final int[] arr; // 该数组用于存放数据，模拟队列

    /**
     * 创建队列的构造器
     *
     * @param maxSize
     */
    public CircleQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        front = 0; // front的默认值为0，可以不写
        rear = 0;
    }

    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        // 判断队列是否已满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列已满，不能加入");
            return;
        }
        // 直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        // 将 rear 后移，这里必须考虑取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取队列的数据，出队列
    public int getQueue() {
        // 判断队列是否空
        if (isEmpty()) {
            // 抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }

        /**
         * 这里需要分析出 front 是指向队列的第一个元素
         * 1、先把 front 对应的值保留到一个临时变量
         * 2、将 front 后移，考虑取模
         * 3、将临时保存的变量返回
         */
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    // 显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        // 遍历
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空的，没有数据");
            return;
        }
        /**
         * 思路：从 front 开始遍历，遍历多少个元素
         * 动脑筋
         */
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    /**
     * 求出当前队列有效数据的个数
     * @return
     */
    public int size(){
        // rear = 2
        // front = 1
        // maxSize = 3
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 显示队列的头数据，注意不是取数据
    public int headQueue() {
        // 判断
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }
}